糖生物学杂志
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抽象的

1.74 Å 分辨率下芋头凝集素的晶体结构及其四元相互作用

Rajagopal Chattopadhyaya、Himadri Biswas 和 Apurba Sarkar

以甘露糖特异性为特征的单子叶甘露糖结合凝集素家族的许多成员已被表征和克隆。大多数这些凝集素分子含有 1-4 个多肽，每个多肽约 110 个残基。从先前解决的一些此类凝集素（主要来自非食用植物）的晶体结构来看，这些凝集素被认为具有共同的β棱柱II折叠结构。芋头的主要块茎储藏蛋白是一种广泛使用的单子叶甘露糖结合膳食凝集素。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析，该块茎凝集素含有 12.0 和 12.4 kDa 两种多肽。通过在 pH 7.2 下进行凝胶过滤，纯化的凝集素具有 α ₂ β ₂在溶液中的表观分子量为 48.2 kDa，但在 pH 3 时，它具有异二聚体 αβ 形式。在室温下通过悬滴、蒸气扩散法获得凝集素晶体，并使用家用X射线源收集高分辨率X射线衍射数据。先前已解决的该家族的晶体结构包括大蒜、所罗门海豹、雪花莲、水仙花和西班牙蓝铃花凝集素，但发现Colocasia esculenta块茎凝集素的蛋白质序列与不含有简单甘露糖的Remusatia vivipara凝集素的蛋白质序列最接近- 绑定属性。使用先前解析的Remusatia vivipara凝集素（ Colocasia esculenta的凝集素）的 2.4Å 晶体结构已通过分子置换和随后的晶体学细化解决了这一问题，并将各种凝集素之间的均方根偏差制成表格并合理化。我们的凝集素晶体结构中的不对称单元包含四个β-棱镜II结构域或两个αβ异二聚体，每个形成具有对称相关单元的_α2β2异_四聚体。从我们的晶体结构获得的四聚体界面用于解释在酸性 pH 条件下向二聚体的转化。五个有序镁离子位于不对称单元中，并且通过原子吸收光谱验证了镁的存在。